СОВРЕМЕННЫЕ ДАННЫЕ ОБ УЛЬТРАСТРУКТУРЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЛЕПРЫ

1

• Авторы
• Файлы

Ющенко А.А. Статья в формате PDF 128 KB Отсутствие методов культивирования M.leprae чрезвычайно затрудняет изучение их биологических свойств, а также решение многих важнейших проблем пpaктической лепрологии, например, разработку диагностикумов, получение вакцины, скрининг in vitro новых лекарственных средств и т.д. При изучении традиционными методами биохимических свойств M.leprae, выделенных из инфицированных тканей человека, всегда оставалось сомнение не обусловлены ли получаемые результаты фрагментами клетки-хозяина, адсорбированными на поверхности бактерий.

Наши знания о биологии возбудителя лепры значительно пополнились только после появления высокоразрешающих электронных микроскопов и электронной цитохимии, а также высокочувствительных радиоизотопных методов исследования.

Длительное время не удавалось, используя общепринятые подходы, воспроизвести лепру и на лабораторных животных. То есть триада Генле-Коха при лепре до сих пор не получена.

Только в 1960 году американский ученый Ch.Shepard сообщил об ограниченном (увеличение на 2-3 порядка) размножении M.leprae, взятых от больного человека, в подушечке лап мыши. А в 1971 году W.Кirchheimer и E.Storrs удалось показать, что при внутривенном или подкожном заражении возбудителем лепры девятипоясных броненосцев (Dasypus novemcinctus, Linn) через 1,5-2 года у броненосцев развивается генерализованный инфекционный процесс с поражением кожи и внутренних органов, напоминающий лепроматозный тип лепры у человека. При этом из лепром на коже, инфицированных печени и селезенки можно получить до 10 ⁹ M.leprae на 1 грамм ткани. То есть эта модель обеспечивает получение биомассы M.leprae в значительно больших количествах, чем удается выделить из лепром больного человека, что позволяет расширить исследования по изучению их биологических свойств.

На ультраструктурном уровне M.leprae принципиально не отличается от других микобактерий (Imaeda T., 1965; Ющенко А.А., 1970). Поверхность M.leprae представлена электронно-плотной бахромчатой микрокапсулой толщиной 5-15 нм. Установлено, что микрокапсула в основном состоит из мукополисахаридов; она в значительной степени определяет антигенность и формирование лекарственной устойчивости микобактерий. Под микрокапсулой определяется 3-слойная клеточная стенка (ее толщина 8-20 нм), состоящая из наружного осмиофобного слоя и двух плотно прилегающих друг к другу осмиофильных слоев. Клеточная стенка обладает выраженной ригидностью, устойчивостью к деформации и химическим воздействиям; она хорошо сохраняется в тканях лепрозных поражений даже при полном лизисе цитоплазмы M.1eprae («клетки-тени»).

К внутренней поверхности клеточной стенки примыкает 3-слойная плазматическая мембрана (элементарная мембрана Робертсона), внутренний слой которой плотно связан с цитоплазмой бактериальной клетки. В цитоплазме выявляется небольшое число (1-2) мезосом, представляющих собой инвaгинаты в цитоплазму плазматической мембраны и хаpaктеризующихся выраженным полиморфизмом (петлевидные, гроздевидные, трубчатые). Собственно цитоплазма представлена мелкогранулярным умеренно электронно-плотным веществом, в котором находятся рибосомы, небольшие электронно-плотные включения волютина, включения типа вакуолей (предположительно, липоидные), крупные гомогенные включения невыясненной природы, а иногда так называемые «спороподобные тельца».

В центре бактериальной клетки вдоль ее длинной оси находится трудновыявляемый нуклеоид (генофор), который не имеет строго определенной формы, не ограничен мембраной, представляет собой свободно «плавающий» в цитоплазме конгломерат тонких, умеренно плотных нитей кольцевидной ДНК, имеющих, как и у других прокариотов, точечную связь с плазматической мембраной.

Особенно важным нам представляется вопрос о так называемых «спороподобных тельцах», хорошо сохраняющихся при полном лизисе остальной части цитоплазмы бактериальной клетки. На ультратонких срезах полость этих сферических образований, как правило, заполнена веществом умеренной электронной плотности, напоминающим цитоплазму гомогенных микобактерий. Диаметр спороподобных телец иногда приближается к поперечнику самой бактериальной клетки, но чаще равен примерно одной трети - одной четвертой части его. Некоторые из малых спороподобных образований следует, по-видимому, отнести за счет эксцентричного прохождения плоскости среза более крупных «телец».

Очевидно, что интактные микобактерии лепры с лизированной цитоплазмой, содержащие описанные спороподобные тельца, в светооптическом микроскопе будут иметь вид «зернистых» и «фрагментированных» клеток. Но, называя эти образования «спороподобными», предполагается, следовательно, что они могут дать начало развитию новой вегетативной клетки, т.е. имеют вполне определенное значение для сохранения вида M.1eprae, и в таком случае выявляемая светооптически «зернистость», «фрагментация» или «глыбчатая коагуляция» цитоплазмы микобактерий Хансена не всегда является показателем потери ими жизнеспособности.

Недавно (1996) возможность формирования возбудителем лепры спороподобных структур была подтверждена J.Gomez, J.De Maio, C.Ko и W.Bishai, которые сообщили об обнаружении ими в геноме M.tuberculosis и M.1eprae генов sigF и whiB, являющихся регуляторными генами спорообразования у Bacillus subtilis и Streptomyces coelicolor. Авторы установили, что нарушение экспрессии этих генов влияет на темпы роста и морфологию колоний микобактерий, т.е. на их адаптацию в стационарной и латентной фазах. Отсюда следует вывод, что наличие гомологов регуляторных генов споруляции в этих патогенных микобактериях подтверждает гипотезу о том, что скрытая стадия туберкулеза и лепры может быть обусловлена спороподобным состоянием возбудителя. Тем самым получено генетическое подтверждение более ранних данных электронно-микроскопических исследований о наличии у M.1eprae спороподобных образований (Ющенко А.А., 1969, 1970).

---